ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выбор технологической схемы из "Осушка углеводородных газов" На установках адсорбционной осушки газа основным аппаратом является адсорбер. Его работа состоит из трех периодов осушки газа, регенерации и охлаждения адсорбента. Для осуществления непрерывного процесса необходимо, чтобы на установке было как минимум два аппарата в одном проводится осушка газа, в другом — тепловая регенерация адсорбента и затем его охлаждение. Схема такой установки с двумя адсорберами представлена на рис. 9.1. [c.132] При применении открытого цикла газ для регенерации адсорбента после сепаратора 1 нагревается в печи 6, охлаждается в теплообменнике 5 и холодильнике 7. При этом из адсорбента выделяется десорбированная влага в сепараторе 1, а газ присоединяется к потоку газа, идущему на осушку. Различие между схемами а и б в том, что сырой газ в схеме а перед нагревом в печи 6 проходит адсорбер 3, охлаждая отрегенери-рованный адсорбент, а но схеме б адсорбент охлаждается сухим газом из адсорбера 2. [c.133] При работе по схемам, представленным на рис. 9.2, бив, получают газ с более низким содержанием влаги, чем по схеме а, так как адсорбент охлаждается сухим газом. Капитальные и эксплуатационные расходы по схеме с открытым циклом меньще, чем затраты по схеме с закрытым циклом регенерации. [c.134] Адсорбцию воды на установках осушки газа можно разбить на два периода формирование кривой распределения адсорбата и передвижение фронта равных концентраций с постоянной скоростью по адсорбенту. Кривые распределения адсорбата в слое адсорбента изменяют свою форму, причем первые по. ходу газа слои адсорбента имеют насыщение, которое меньше равновесной статической активности. [c.134] Второй период наступает после того, как первые слои адсорбента достигнут статического насыщения. Он характеризуется определенной кривой насыщения, перемещающейся с постоянной скоростью по слою адсорбента. В этот период работает относительно небольшой слой определенной высоты. Когда поток частично осушенного газа достигает конца слоя, наступает так называемый момент проскока , и влажность выходящего газа начинает быстро увеличиваться. На рис. 9.3 показано изменение концентрации адсорбата в слоях адсорбента при движении газового потока [2]. [c.134] При осушке газа до необходимой точки росы период адсорбции закапчивается раньше, чем насыщение адсорбента достигнет равновес1ЮЙ величины. [c.134] Работающий слой определяется в основном суммарным эффектом кинетики сорбции и скоростью рассеянии тепла, генерируемого в адсорбенте при адсорбции паров. [c.134] Для расчета процесса адсорбции изучалось распределение температур в слое адсорбента — оксида алюминия при атмосферном давлении. Опыты проводились в адсорбере диаметром 0,3 м и высотой 0,8 м воздух при температуре 24°С с содержанием влаги 20 г/м пропускали со скоростью 0,3 м /ч ка кг адсорбента. [c.135] Как показали исследования, повышение температуры сокращает продолжительность фазы адсорбции (табл. 9.1). Так, в указанных опытах точка росы повышалась через 7 ч, однако после 8 ч работы степень осушки составляла еще 96%. Применение в слое адсорбента охлаждающих змеевиков позволяет повысить его активность ц удлинить этим фазу адсорбции. [c.135] Относительное изменение активности силикагеля от температуры п давления газа, поступающего на установку, показано в табл. 9.2 [3] (за 100% принята активность при 10 °С, давлении 5,7 МПа и влажности входящего газа 0,128 г/м ). [c.136] По мере уменьшения скорости газа увеличивается глубина осушки и продолжительность работы слоя до момента проскока. И хотя целесообразнее работать при минимальных расходах потока, это требует применения адсорбера с большой площадью поперечного сечения (рис. 9.6). При нисходящем потоке скорость газа может быть принята в 1,5—2 раза больше, чем при восходящем. [c.137] Подача влажного газа и горячего газа регенерации обычно осуществляется с нротивополол ных сторон адсорбера. При этом слои адсорбента, через которые проходит газ перед поступлением в газопровод, обладают наибольшей адсорбционной способностью, так как нагреваются до максимальной температуры процесса. [c.137] Большая скорость прохождения газа через слой вызывает движение частиц адсорбента, их измельчение, унос с потоком газа и увеличение сопротивления слоя. [c.137] Для приближенного определения гидравлического сопротивления слоя адсорбента движению газа относительной плотностью 0,677 при разном давлении можно пользоваться графиками, приведенными на рис. 9.8. [c.138] Сопротивление трению сферических частиц меньше, чем у цилиндрических, и образование пыли у сферических меньше в 3—5 раз. При технологическом расчете процесса осушки газа для стадии регенерации адсорбента необходимо знать давление и температуру газа, поступающего на установку, давление в магистральном газопроводе, необходимую глубину осушки и компонентный состав газа. [c.138] Присутствующий в осушаемом газе сероводород окисляется воздухом до серы вследствие катализирующего действия адсорбента. Сера отлагается в порах адсорбента, забивая их. При регенерации часть этой серы уносится н осаледается в трубопроводах и холодильниках. Адсорбент мобилбед практически не дезактивируется сероводородом, тогда как адсорбционная способност ) силикагеля снижается довольно быстро. Сероводород отрицательно влияет на боксит, содержащий обычно оксид железа, который взаимодействует с сероводородом с образованием сульфата железа последний дезактивирует адсорбент и разрушает его. [c.139] Цеолиты могут быть использованы для выделения из газа воды, воды и сероводорода, воды, сероводорода и диоксида углерода. Но если содержание в газе диоксида углерода и сероводорода значительные, то вначале н.к целесообразно выделять жидкостным методом. Схема криогенной установки и до-полиительной очистки от остаточного содержания диоксида углерода показана на рис. 9.9. [c.139] Меркаптаны адсорбируются цеолитами, но в процессе регенерации удаляются лишь частично, что постепенно yxyднJaeт качество осушителя. [c.139] Отмеченные особенности адсорбентов необходимо учитывать ири выборе осушителя и разработке режима работы установки. [c.139] Вернуться к основной статье